新的手性二茂鐵基吡咯環(huán)配體的設(shè)計、合成及在不對稱催化反應(yīng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以有機合成方法學(xué)為目標(biāo)，從便宜、易得的L-脯氨酸出發(fā)，設(shè)計、合成了四個新的手性二茂鐵基吡咯環(huán)單膦配體和十二個新的手性二茂鐵基吡咯甲醇配體，研究了這些手性膦配體在催化二乙基鋅對亞胺的不對稱加成反應(yīng)和二茂鐵基吡咯甲醇配體在催化二乙基鋅對醛的不對稱加成反應(yīng)中的應(yīng)用。 一、新的手性二茂鐵基單膦配體的設(shè)計、合成及其在催化亞胺不對稱加成中的應(yīng)用 以便宜、易得的L-脯氨酸為原料，利用簡便的合成路線，合成了四個新的手性二茂鐵基膦配體

2、5-8，通過核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、紅外光譜、高分辨質(zhì)譜等手段對其結(jié)構(gòu)進行了表征，此外還測定了化合物7的晶體結(jié)構(gòu)。研究了這些配體的銅(Ⅱ)配合物在催化二乙基鋅對N-對甲基苯磺酰芳醛亞胺的不對稱加成反應(yīng)中的應(yīng)用，結(jié)果表明手性配體5的催化效果最好，在最佳反應(yīng)條件下，可以達到99％的化學(xué)產(chǎn)率和最高86％的ee值，這是目前最好的催化N-對甲基苯磺酰亞胺不對稱加成反應(yīng)的手性配體之一。提出了配體5.銅(Ⅱ)催化該反應(yīng)的可能反應(yīng)機理。此外，還研究

3、了手性配體5.銅(Ⅱ)配合物對N-二苯基磷酰芳醛亞胺與二乙基鋅加成反應(yīng)的不對稱誘導(dǎo)效應(yīng)，在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，取得了最高78％的化學(xué)產(chǎn)率和90％的ee值。據(jù)我們所知，這是目前唯一的能夠同時高立體選擇性地催化兩種不同亞胺與二乙基鋅不對稱加成的手性配體。 二、新的手性二茂鐵基吡咯甲醇類lie體的設(shè)計、合成及其在催化醛的不對稱加成反應(yīng)中的應(yīng)用 以L-脯氨酸l為原料，經(jīng)過四步合成了六個新的手性二茂鐵基吡咯甲醇類配體20a-f，并利

4、用現(xiàn)代分析技術(shù)對其結(jié)構(gòu)進行了表征，并測定了主要中間體19a的晶體結(jié)構(gòu)。研究了手性配體20a-f在催化二乙基鋅與芳香醛的不對稱加成反應(yīng)中的應(yīng)用，其中配體20a給出了最高95％的化學(xué)產(chǎn)率和99．0％的ee值。實驗表明，手性配體的結(jié)構(gòu)對加成產(chǎn)物的ee值和構(gòu)型都有很大影響：羥基碳原子上有苯基時，加成產(chǎn)物的∞值比較高，為S．型；反之取代基為烷基時，產(chǎn)物的ee值比較低，為R-型(甲基除外)。提出了手性配體催化二乙基鋅與醛不對稱加成的可能反應(yīng)機理。通

5、過與相應(yīng)的二茂鐵基氮雜環(huán)丙醇的催化結(jié)果比較可以得出結(jié)論：具有剛性較大的三元環(huán)骨架的手性二茂鐵基氮雜環(huán)丙醇一般情況下較相應(yīng)的手性二茂鐵基吡咯甲醇有更高的對映選擇性，由此表明該類二茂鐵基氮雜環(huán)醇類手性配體中雜環(huán)剛性的大小對反應(yīng)的立體選擇性控制也起很大作用。 三、新的具有C2對稱軸的手性二茂鐵基吡咯甲醇類配體的設(shè)計、合成及其在催化醛的不對稱加成反應(yīng)中的應(yīng)用 以L-脯氨酸為原料，合成了六個新的具有C2對稱軸的手性二茂鐵基吡咯甲醇

6、配體36a-f。利用現(xiàn)代分析技術(shù)對配體結(jié)構(gòu)進行了表征，測定了中間體35c的晶體結(jié)構(gòu)。研究了手性配體36a-f對催化二乙基鋅與醛加成反應(yīng)的催化效率和不對稱誘導(dǎo)效應(yīng)，其中36a給出了最好的實驗結(jié)果：最高94％的化學(xué)產(chǎn)率和92.1％的ee值。實驗表明，羥基碳原子上的取代基對反應(yīng)的ce值和加成產(chǎn)物的構(gòu)型有較大影響。與單取代的手性配體相似，當(dāng)取代基為苯基時，反應(yīng)的ee值最高，并得到S-型產(chǎn)物；而當(dāng)取代基為烷基時，產(chǎn)物的ee值較低，主要得到R．型產(chǎn)